Innovations and prospects of corrosion casting of parenchymal organs and systemic vascular network of laboratory animals
- Authors: Konak M.A.1, Solomkina N.A.1, Naumova A.I.1, Lipikhina V.S.2, Beshirova E.T.3, Stupnovich D.V.3, Mironova A.S.3, Mnikhovich M.V.4, Shiripenko I.A.4
-
Affiliations:
- Petrovsky Medical University "Petrovsky National Research Center of Surgery"
- Pirogov Russian National Research Medical University
- Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
- Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery, Avtsyn Research Institute of Human Morphology, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
- Issue: Vol 15 (2026): Материалы XXII Международного Бурденковского научного Конгресса, 23–25 апреля 2026 года, г. Воронеж
- Pages: 8-10
- Section: Анатомия человека
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/11289
Cite item
Full Text
Abstract
In modern conditions of a significant shortage of biological material in medical universities, the development of new methods for creating visual anatomical preparations that are durable and highly informative for the educational process is becoming particularly relevant. The widespread use of laboratory animals compensates for the lack of anatomical material, allowing students to improve their understanding of comparative anatomy, make correlations with the topography of the human body, and master dissection skills. Vascular preparations and organ complexes occupy a special place among the textbooks. In this regard, there is a need to create drugs that meet modern educational needs. This paper presents innovative variations of corrosion casting that expand the classical technique and give new functional properties to the preparations. The first modification is based on the introduction of a phosphor into the polymer mixture, which provides a bright, uniform glow of the preparations in the ultraviolet spectrum. This makes it possible to enhance the contrast of the vascular pattern and create highly visual teaching aids for demonstration in darkened classrooms. The second modification consists in adding a radiopaque substance to the filling mixture, which provides visualization of the obtained casts using computed tomography methods. This approach opens up opportunities for digital three-dimensional modeling and preservation of unique samples in virtual form without the risk of damaging the originals. The third modification is the production of full-size preparations of vascular networks of laboratory animals, which demonstrate the systemic architecture of the vascular network from the main arteries to capillary structures, forming a clear picture of the circulatory system as a single functional network. The developed techniques represent a practical solution for creating high-quality anatomical manuals that complement the collections of morphological museums and contribute to increasing the level of understanding, study and comparative analysis of vascular architectonics.
Full Text
Введение. История развития методов наливки полых анатомических структур и коррозионной техники насчитывает несколько столетий и представляет собой последовательное совершенствование материалов, инструментов и технологических приемов, направленных на достижение максимальной детализации и сохранности архитектоники исследуемых систем. Истоки метода наливки полых анатомических структур восходят к XV веку, когда Леонардо да Винчи впервые использовал расплавленный воск для заполнения желудочков мозга и сосудов. Отправной точкой в реализации данного направления стал 1672 год, когда Иоганн Сваммердам предложил вводить в сосуды застывающие массы — расплавленный воск и смолы. Это позволило получать объемные слепки. Его коллекция препаратов была закуплена Петром І для Кунсткамеры и частично сохранилась до наших дней.
В России основоположником коррозионной техники стал Илья Буяльский, создавший более 300 высококачественных препаратов, многие из которых до сих пор хранятся в музее Военно-Медицинской Академии. Коррозионное литье приобрело широкое распространение благодаря ряду уникальных характеристик. Метод создает точные трехмерные реплики, сохраняющие естественную архитектонику исследуемых структур, что обеспечивает высокую детализацию сосудистого русла. Визуализация сосудистого русла позволяет получить качественные препараты, способные храниться долгий промежуток времени, восполняя дефицит учебных препаратов.
Перед коллективом авторов встала задача модернизации классической техники коррозионного литья в связи с существенными недостатками традиционных методов: итоговая хрупкость препарата, сложность и длительность изготовления ряда масс и нарушение первоначальной структуры сосудов вследствие действия на него высоких объемов токсичных веществ, времязатратность, дороговизна используемых материалов, недостаточная визуализация сосудистого русла организма.
Целью разработки явилось устранение этих недостатков и создание универсального способа изготовления коррозионных препаратов, пригодных для решения широкого спектра задач — от фундаментальных морфологических исследований до создания высококачественных учебных пособий, обладающих научной, образовательной и музейной ценностью. Отличительной особенностью представленной модернизации коррозионной техники является принципиально новый подход к визуализации полученных препаратов, реализованный через введение в состав заливочной массы – рентгеноконтрастного вещества или люминофора. Данное решение открывает новые возможности как для научного исследования, так и для изготовления наглядных учебных пособий, что полезно в рамках образовательной и научно-просветительской деятельности.
Наиболее сложной задачей являлась методика создания полноразмерных коррозионных препаратов кровеносной системы лабораторных животных. Данный способ обеспечивал визуализацию целостного сосудистого русла животного, препарат которого являлся незаменимым пособием при изучении сравнительной, топографической и вариантной анатомии. Таким образом, разработанная методика создает анатомические препараты, обладающих расширенным спектром демонстрационных возможностей. Это открывает перспективы для дальнейшего развития коррозионной техники.
Цель работы. разработать и апробировать ряд методологических вариаций коррозионного литья, обозначить дальнейшие перспективы развития коррозионного литья, направленные на расширение его демонстрационных и исследовательских возможностей, а также обобщить полученные практические наработки.
Материалы и методы. В качестве материала для исследования применялся архивный материал в следующем количестве: 10 образцов почек, 4 образца плаценты, 3 легких, 2 сердца. В качестве лабораторных животных применялись крысы линии Wistar количестве 20. Материалов для коррозионного литья служил полиуретан, коррозия производилась посредством растворения тканей в щелочи. Для специальной части исследования применялся йодсодержащий контраст и люминофор.
Результаты. Биологический органный материал проходил стандартные этапы препарирования, а именно: хирургическое выделение доступа к ключевым полым структурам (артериям, венам, бронхам), предназначенным для инъекции раствора полиуретана. Исследование на лабораторных животных производилось иным образом и включало в себя премедикацию в виде введения антикоагулянта в системный кровоток с последующим выведением животного посредством летального наркоза и обеспечением хирургического доступа к искомым полым структурам для последующей инъекции раствора полиуретана. Для получения препаратов со свойствами люминесценции или рентгеноконтрастности в раствор полиуретана предварительно вводился рентгенконтраст либо люминофор соответственно.
В ходе выполнения работы были успешно изготовлены коррозионные препараты различных органов и полноразмерных сосудистых сетей лабораторных животных с применением предложенных методических модификаций.
Каждая из модификаций продемонстрировала специфические преимущества в визуализации тех или иных анатомических структур и предназначена для решения определенного круга исследовательских задач. В результате изготовления препаратов с применением люминофора наиболее яркое и равномерное свечение зафиксировано у препаратов с лаймовым люминофором, в то же время голубой и бирюзовый люминофоры продемонстрировали среднюю интенсивность свечения, достаточную для умеренной визуализации. При наблюдении в ультрафиолетовом спектре отчетливо визуализируются все генерации сосудистого русла – от магистральных сосудов до мельчайших разветвлений.
В результате изготовления препаратов с применением рентгеноконтрастного вещества отчетливо визуализируются все участки сосудистого русла, что также делает возможной цифровую количественную оценку морфометрических параметров анатомических препаратов.
Изготовление полноразмерных препаратов сосудистых сетей лабораторных животных обеспечило полноразмерные слепки, демонстрирующие целостную архитектонику сосудистой системы организма животного, на едином препарате можно изучать взаимное расположение сосудистых разветвлений, что невозможно при использовании изолированных органных препаратов. При этом связь сосудистого русла отдельных органов и органокомплексов с системым руслом представляет особенный интерес при визуализации.
Разработанные методические модификации коррозионного литья дополняют друг друга, формируя комплексный инструментарий для анализа сосудистой архитектоники. Люминесцентный метод оптимален для задач, требующих максимальной контрастности и эстетической наглядности – в первую очередь для учебной, научно-популярной и музейной экспозиции. Рентгеноконтрастная модификация незаменима для количественных исследований, требующих точной морфометрии. Полноразмерный метод решает задачу системного анализа, позволяя изучать сосудистую сеть как единое целое, формировать у исследователя и обучающегося целостное представление об архитектонике организма. Возможность реализации данных подходов расширяет исследовательский и дидактический потенциал коррозионной техники и открывает новые перспективы для ее применения в фундаментальной морфологии, медицинском и биологическом образовании.
Заключение. Проведенное исследование доказывает, что модернизация классических методов изготовления анатомических препаратов является необходимым условием для сохранения и развития фундаментальной морфологической науки. Разработанные вариации коррозионного литья, – люминесцентная, рентгеноконтрастная и полноразмерная, – представляют собой продолжение деятельности Леонардо да Винчи, Сваммердама, Гиртля, Буяльского и многих других анатомов, стремившихся к наиболее полной и точной визуализации скрытых от глаза структур.
Качественный музейный препарат демонстрирует реальную, живую архитектонику организма с ее индивидуальной вариабельностью. В этом контексте разработка новых методов коррозионного литья обеспечивает новые визуализационные возможности, что значимо для музейных коллекций, служащих многим поколениям студентов и посетителей выставок. Предлагаемый подход в том числе интегрирует классические препараты с современными цифровыми технологиями через рентгеноконтрастное исследование, а также обеспечивает пополнение фондов качественными сравнительно-анатомическими материалами на основе лабораторных животных.
Препараторское искусство, требующее глубоких знаний, развивается через совершенствование описанных методик. Работа с лабораторными животными выполняет методическую функцию – обогащает сравнительную анатомию данными о видовых особенностях сосудистой архитектоники. Разработанные модификации, – введение люминофоров, рентгеноконтрастных веществ, создание полноразмерных препаратов, – требовали многократного тестирования, что говорит о важной роли экспериментального метода препарирования. Препараты, полученные в ходе эксперимента, являются незаменимым пособием при изучении нормальной, сравнительной, топографической и вариантной анатомии. Таким образом, модернизация методов изготовления анатомических препаратов вносит вклад в сохранение и развитие великой традиции анатомического познания, соединяя классическое наследие прошлого с технологическими возможностями настоящего.
About the authors
Maria Alekseevna Konak
Petrovsky Medical University "Petrovsky National Research Center of Surgery"
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-3223-6614
student
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2Nina Alexandrovna Solomkina
Petrovsky Medical University "Petrovsky National Research Center of Surgery"
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-9258-2450
student
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2Anastasia Igorevna Naumova
Petrovsky Medical University "Petrovsky National Research Center of Surgery"
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-1615-7403
student
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2Valentina Sergeevna Lipikhina
Pirogov Russian National Research Medical University
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-8671-7939
student
Russian Federation, 117997, Russia, Moscow, st. Ostrovityanova, 1Elina Takhirovna Beshirova
Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-4265-9846
student
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2Diane Viacheslavovna Stupnovich
Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-5746-0713
student
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2Anastasia Sergeevna Mironova
Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-4669-5959
student
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2Maxim Valerievich Mnikhovich
Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery, Avtsyn Research Institute of Human Morphology, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7147-7912
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2
Ivan Alexandrovich Shiripenko
Petrovsky Medical University, Petrovsky Russian Research Center of Surgery, Avtsyn Research Institute of Human Morphology, Petrovsky Russian Research Center of Surgery
Author for correspondence.
Email: puzar.mila@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5947-1523
Assistant Professor of Normal Anatomy, Junior Researcher
Russian Federation, 119991, Russia, Moscow, Abrikosovsky Lane 2References
- Ярославцев Б. М. Анатомическая техника / Б. М. Ярославцев. – Фрунзе, 1961.
- Щипакин, М & Прусаков, А & Вирунен, С & Скуба, В & Былинская, Д. 2014 г. Методика изготовления коррозионных препаратов с применением стоматологических пластмаcc).
Supplementary files
There are no supplementary files to display.
